BiFeO3(BFO)材料是唯一一种居里温度(Tc)和尼尔温度(TN)均在室温以上的单相多铁性材料，而且其剩余极化强度很大，很有可能成为第一种可以商用的多铁性材料。本文以BFO材料为主要研究对象，通过实验和理论计算对BFO材料进行了研究，得到了它的基本结构和性能，制备了BFO薄膜并对其进行掺杂。主要内容如下：　　1、以Fe(NO3)39H2O和Bi(NO3)35H2O为主要原料，采用水热法成功制备出纯相的BFO纳米粉末，空间点群为R3c，运用谢乐公式计算得出的样品平均晶粒大小为150nm左右；运用SEM、TEM观察了样品的微观形貌，每个纳米颗粒都是呈长方体的，长方体的长、宽、高分别为250nm、100nm、70nm；测试了BFO纳米粉的拉曼光谱图，图示信息与XRD谱图对应一致，证明BFO纳米粉为扭曲的钙钛矿结构；分析了BFO纳米粉末的成形机理；测试了室温下的磁滞回线，样品的剩余磁化强度(Mr)和矫顽场(Hc)分别达到0.054emu/g和1026.4Oe，此数据优于以往的报道。　　2、运用基于密度泛函理论的第一性原理对水热法制备出的BFO粉末结构进行了计算；拟合了BFO的结构图，计算得到BFO的总态密度图和各分态密度图；从总态密度图中可以看出样品的磁性很弱，从各分态密度图中可以看出各个位置的铁原子和铋原子对BFO的磁性没有贡献，磁性来源于氧原子，深入分析得出样品中的磁性来源为四号氧原子的p电子；分析得出BFO为直接带隙半导体，带隙宽度1eV。　　3、采用溶胶凝胶法在Si(111)衬底上制备了纯相的BFO薄膜，得到了BFO薄膜的最佳成相工艺条件；通过热重-差热分析，以及XRD谱图研究得出退火温度选取500°C为BFO薄膜成相的最佳温度；从场发射扫描电镜图中可以看出随着退火温度的提高，样品的结晶程度越来越好，晶粒越来越大，但是样品的致密程度变差；样品的厚度为400nm左右；测试了500°C退火的纯相BFO薄膜的电滞回线，剩余极化强度为1.93μC/cm2，但是电滞回线不饱满，可能是由于漏电流大引起的；测试了纯相样品的磁滞回线，可以看出BFO薄膜呈反铁磁性，样品的矫顽场大小为1035.1Oe。　　4、采用溶胶凝胶法制备出了镧系金属掺杂的0.9BiFeO30.1RFeO3(R=La,Pr,Nd,Sm)薄膜和纯相BFO薄膜；运用XRD谱图分析得出经过掺杂的样品并没有发生结构相变；从FESEM图中可以看出，纯BFO薄膜晶粒致密性不好，经过掺杂的样品致密性普遍优于纯BFO薄膜；测试了各样品的拉曼光谱图，从图中可以看出各样品峰的位置和形状比较相似，证明这五种样品应该是属于同一种结构，验证了运用 XRD得出的结论；从0.9BiFeO30.1RFeO3(R=La,Pr,Nd,Sm)薄膜的磁滞回线可以看出各样品的磁性依然很弱，但是掺杂过的样品的磁性明显优于纯BFO薄膜的磁性。